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品评Minix源码--2,kernel的头文件

王朝other·作者佚名  2006-12-11
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在Minix源代码的Src目录下有三个重要的子目录:

Kernel/实现Minix进程管理层和I/O层的代码

mm/实现内存管理的代码

fs/实现文件系统的代码

在编译MInix的时候,这三个目录都分别被编译成一个单独的可执行文件:kernel, mm, fs。

1. Kernel目录

Kernel目录下有一个主控头文件kernel.h。它跟其他头文件的包含关系如下:

本目录下的文件分析:

1.1. 4300:const.h

这个文件定义了机器相关的值,这么用的:

#if(CHIP == INTEL)

...

#endif

这里有几个要注意的定义:

K_STACK_BYTES--每个系统任务都有自己的堆栈,但在处理中断时,要使用大小为K_STACK_BYTES的特殊堆栈。

TASK_Q, SERVER_Q, USER_Q--这时三个优先级

最后有个很重要的宏定义,那就是printf,它真实值是printk。是在发生panic的时候调用来打印出错信息的。

1.2. 4500:type.h

定义了所有MINIX实现都要用到的几个原型和结构。

tasktab结构,是任务表的表项。

memory结构,定义了同一片内存的两个值,phys_clicks和vir_clicks。phys_clicks是被内核用来存取系统中任何地方的存储单元的;vir_clicks被内核之外的进程使用,用它可以进行检查,保证不会超过当前进程之外的内存地址。

port_t类型,用来访问I/O端口。

segm_t类型,用来访问存储器段。

reg_t类型,用来访问CPU寄存器。

stackframe_s结构,定义了如何将寄存器保存在堆栈上。它用来保存和恢复CPU的内部状态。是可以用汇编语言高速读写的格式,减少了进程上下文切换的时间。

segdesc_s结构,就是传说中的段描述符!保证进程不会发生内存越界。

这个文件还包含了M68000芯片的定义,跟INTEL的相对应。

1.3. 4700:proto.h

这是最长的头文件了。它定义了导出函数的原型。

1.4. 5000:glo.h

定义了内核的全局变量。它用到了include/minix/const.h中定义的EXTERN,如果table.c中定义了_TABLE,那么EXTERN就为空。

这个文件声明了:

code_base,内核代码的基地址。

data_base,内核数据的基地址。

held_head,held_tail,指向被挂起的中断队列。

proc_ptr,指向当前进程的进程表项。

等。

1.5. 5100:proc.h

定义了进程表项的结构proc。

然后用proc声明了进程表proc[NR_TASK+NR_PROCS]。其中,NR_TASK是在 include/minix/const.h中,表示任务数;NR──PROCS是定义在include/minix/config.h中,表示进程表中 最多可以容纳的用户进程数--他们共同决定进程表大小。

计算地址要用到什么基址变址索引偏移量等乱七八糟的东西,乘乘加加的。乘法是很耗时间的,所以这里就声明了一个用来存储进程地址的数组,以空间换时间。这个数组闪亮登场--pproc_addr[NR_TASKS+NR_PROCS]。

最后,这个文件还声明了两个用来维护调度队列的数组rdy_head和rdy_tail。比如,rdy_head[TASK_Q]指向任务队列第一个进程。

1.6. 5200:protect.h

这个文件包含了所有与支持保护模式的INTEL处理器体系结构的细节有关的内容。也就是定义了些跟描述符表寄存器有关的常量。

1.7. 5400:sconst.h

包含了汇编代码所用的常量。这些常量都是相对进程表项中的stackframe_s部分的偏移。

1.8. 5500:assert.h

用来进行运行时测试,中止一个程序同时打印一条信息。在include/下已经有一个assert.h了,这里之所以再定义一个,是因为如果内核 本身出错了,则系统的资源未必靠得住。所以内核要提供自己的函数来处理assert并打印消息,独立于系统库的版本。这就有点狡兔三窟的味道哦~

1.9. 5600:table.c

除了头文件中声明变量外,这个文件也为全局数据分配存储空间。所以这个文件#define了_TABLE,这就让EXTERN定义为空。本文件定义了tasktab数组。

值得一提的是,这个文件结尾用了一个很玄的机巧。就是声明一个dummy_tasktab数组,是用来检查tasktab的大小是否与NR_TASKS相匹配的。

这么声明的:

extern int dumy_tasktab_check[NR_TASKS==NKT?1:-1];

这个NKT定义为:

(sizeof tasktab /sizeof(struct tasktab) - (INIT_PROC_NR+1));

因为只有dummy_tasktab数组被声明为extern,所以这里不为它分配空间。而代码其他地方也不引用它。如果NR_TASKS和 NKT大小不等,则dummy_tasktab数组的索引号就为-1,这是非法的,所以编译器就会包错。从而得知了NR_TASKS和NKT不等。

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Minix的头文件讲到这里,过两天看看引导部分的文件。

 
 
 
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